PIC mikrokontrolleren alapuló, járműre szerelhető infravörös éjjellátó készülék tervezése
Az autópiac gyors fejlődésével és a biztonsággal kapcsolatos tudatosság növekedésével az emberek egyre magasabb követelményeket támasztanak az autóbiztonsági technológiával szemben. Nem messze a rossz hatás hátránya válik az autóvezetés egyik biztonsági kockázatává. Súlyosabb, hogy éjszakai vezetés közben a sofőrt általában megzavarják a másik oldal járművének lámpái, és egy holttérben jelenik meg, ami közlekedési balesetekre hajlamos. Az éjjellátó rendszer segítheti a vezetőt a sötétben történő navigálásban, így világos és sötét helyzetben is tisztán láthatja a vezetési környezetet. Ezért az egyszerű szerkezetű, stabil teljesítményű, jó megbízhatóságú és jól alkalmazható autóipari infravörös éjjellátó rendszer kifejlesztése fontos piaci alkalmazási kilátásokkal rendelkezik.
1 A rendszer általános felépítése
1) Rendszer elve
A különböző működési elvek szerint az infravörös éjjellátó rendszereket passzív infravörös éjjellátó rendszerekre és aktív infravörös éjjellátó rendszerekre osztják. Az aktív infravörös éjjellátó rendszer a hordozott infravörös fényforrást használja a cél aktív megvilágítására, az optikai rendszer objektívlencséje pedig fogadja a céltárgyról visszavert infravörös sugárzást, és infravörös képet alkot a cél sugárzásáról a fotokatód felületén. az infravörös képalkotó cső. A képváltó cső a céltárgy infravörös képén spektrális konverziót és fényerő-javítást végez, végül a céltárgy látható fényű képét jeleníti meg a fluoreszkáló képernyőn, az emberi szem pedig az okuláron keresztül figyelheti a megnövelt célképet. Figyelembe véve a használat tartósságát, a gazdaságosság ésszerűségét, a készülék sokoldalúságát stb., a legtöbben az aktív infravörös éjjellátót választják járműre szerelhető rendszernek.
A funkcionális céloknak és a tervezési követelményeknek megfelelően a rendszer főként infravörös világításból, videófeldolgozó rendszerből és járműkijelzőből áll.
2) Hardver tervezés
(1) Kamera kiválasztása
A videokamerát kamerafejnek vagy CCD-nek is nevezik. Képes a fényt elektromos töltésekké alakítani, valamint elektromos töltéseket tárolni és továbbítani. A feszültség megváltoztatásához a tárolt elektromos töltéseket is ki tudja venni. Ideális képalkotó elem. Működési elve a következő: a kamera tárgyáról visszavert fény átterjed az objektívre, majd az objektíven keresztül a CCD chipre fókuszál. A CCD a fény intenzitása szerint felhalmozza a megfelelő töltést, és időszakos kisülés után képet képző elektromos jelet generál. A szűrés és az erősítés feldolgozása után egy szabványos kompozit videojel kerül kimenőbe a kamera kimeneti csatlakozóján keresztül. Itt válassza ki a WAT{0}}H2 kamerát kameraként. Előnye a jó kamerahatás, az egyszerű karbantartás és a gazdasági előnyök.
(2) Infravörös besugárzási rész tervezése
Fénykibocsátóként egy távoli infravörös lézer van kiválasztva. Ez egy jó monokromatikus, koncentrált nyalábú, kis méretű, hosszú élettartamú és magas elektro-optikai átalakítási hatékonyságú lézeradó. Egy szálcsatolt félvezető lézerből, egy meghajtó áramkörből, egy hőmérséklet-szabályozó áramkörből és egy sugárformáló lencséből áll. A fő rész a meghajtó áramkör kialakítása. Meghajtó chipként a DD312 van kiválasztva. Ez egy egycsatornás állandó áramú meghajtó chip, amelyet kifejezetten nagy teljesítményű LED-ekhez terveztek. A parancsjel a DD312 engedélyező végéhez kerül az optocsatolón keresztül a lézer kapcsolójának vezérléséhez.
(3) A teljesítménymodul tervezése
A rendszerben a kijelző, a mikrokontroller, a MAX487 kommunikációs chip, a CCD kamera és a lézeradó meghajtó áramköre egyaránt tápellátást igényel. Közülük az egychipes mikroszámítógép és a DD312 driver chip viszonylag stabil tápfeszültséget, kis hullámzást és kis elektromágneses interferenciát igényel. Az LM2576 modul szabályozott tápellátást biztosít a mikrokontroller és a DD312 illesztőprogram chip számára (2. ábra). A MAX4877 lapka viszonylag magas üzemi feszültséggel és viszonylag széles hatótávolsággal rendelkezik, az NW1-05S05S teljesítményátalakító modul pedig tápellátást biztosít számára.
(4) Vezérlőrendszer tervezése
A rendszer vezérlő chipjeként két egychipes mikroszámítógép, a PIC16F877A és a PIC16F876A szolgál, és a teljes vezérlőrendszer egyben egy kis átviteli rendszer is. Közülük a PIC16F877A egychipes mikroszámítógépet használják az átviteli rendszer kezdeti végeként, amely az adatgyűjtésért és a "memória" gombért felelős; A Max487 chip egy kommunikációs chip, amely a jelek vételéért és továbbításáért felelős. A PIC 16F876A egychipes mikroszámítógép az átviteli rendszer vevőoldalaként szolgál a motor forgásának szabályozására.
①Kezdő vége
Ennek a résznek a magja a PIC16F877A mikrokontroller. Ez egy 8-bites egychipes mikroszámítógép, amelyet az egyesült államokbeli Microchip Corporation gyárt. Egyedülálló RISC struktúrával rendelkezik, egy Harvard buszstruktúrával, amelyben az adatbusz és az utasításbusz el van választva. Összeköti az egyes végberendezéseket, válaszol a fő vezérlő számítógép által küldött lekérdezési parancsra, és visszaküldi a tesztelt eszköz állapotinformációit a fő vezérlő számítógépnek. Az egychipes számítógép I/O portja a vizsgált berendezés termináljához csatlakozik, hogy megkapja a szükséges állapotinformációkat. Az áramkör három részre oszlik: adatgyűjtő áramkörre (3. ábra), LED kijelző áramkörre és gombáramkörre.
Az egylapkás mikroszámítógép 2 érintkezője kívülről egy hőmérséklet-érzékelővel van összekötve, amely a rendszer valós idejű hőmérséklet-változási jelét továbbítja az egylapkás mikroszámítógépnek; a 3~7 érintkező külsőleg LED-es kijelző áramkörrel van összekötve, amikor a láb alacsony szintű jelét csatlakoztatják, a megfelelő LED világít; a 8, 9 érintkező külsőleg egy lézermeghajtó áramkörhöz van csatlakoztatva a lézer állapotának észlelésére; 19 érintkező csatlakozik egy külső félvezető hűtőhöz, hogy információkat gyűjtsön, és eldöntse, hogy működésbe hozza-e a félvezető hűtőt; 22, 25 és 26 érintkező csatlakozik a kommunikációs áramkörhöz, hogy jeleket továbbítson a fő vezérlőchiphez; A 27-40 tűk a pásztázás/döntés és a lencsebillentyű-érzékelő jel, amikor a kezelő megnyomja a panelen lévő gombot, az egychipes mikroszámítógép ezeken a portokon keresztül fogadja a kulcsjelet, és az információt a fő vezérlőchipbe küldi a kommunikációs áramkör, és a fő vezérlőchip a jel vétele után elemzi és vezérli. megfelelő parancsot.
② Kommunikációs áramkör
A kommunikációs áramkör az átviteli rendszer kezdeti és vételi végét köti össze, és fő feladata a jelek vétele és továbbítása. Max487 chipet alkalmaz, amely egy kis teljesítményű félduplex adó-vevő eszköz a kommunikációhoz, és integrálja a meghajtót és a vevőt. A kezdeti vég először kódolja a jelet, és a vevő vég dekódolja a jelet. Ugyanakkor az interferencia kiküszöbölése érdekében az áramkört optocsatolóval leválasztják.
